基于PLC机械手控制系统设计

 目           录

1 引言 4

1.1 课题研究目的及意义 4

1.2 国内外机械手研究概况 4

1.3 课题研究的内容以及要求 5

2 机械手控制方式的选择和可编程序控制器简介 5

2.1 机械手控制方式的选择 5

2.1.1 控制方式的分类 5

2.1.2 PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较 6

2.1.3 机械手控制方式的选定 6

2.2 可编程序控制器简介 7

2.2.1 PLC的结构 7

2.2.2 PLC的特点 8

2.2.3 PLC的主要功能 9

2.2.4 PLC的经济分析 9

2.2.5 PLC发展状况及趋势 10

3 机械手模型控制系统的设计 10

3.1 机械手控制系统构件概述 10

3.1.1 步进电机 10

3.1.2 步进电机驱动器 11

3.1.3 传感器 13

3.1.4 直流电机驱动单元 13

3.2 机械手的动作实现过程 14

3.3 PLC程序设计 14

3.3.1 I/O点数的确定及PLC类型的选择 14

3.3.2 PLC的I/O分配 15

3.3.3 编程指令的选择 15

3.3.4 PLC程序的设计 15

3.4 PLC程序的调试 15

3.4.1 PLC控制的安装与布线 16

3.4.2 机械手控制系统的外部接线图 16

3.4.3 机械手控制程序的调试 16

4 MCGS在机械手控制系统中的应用 17

4.1 MCGS的概述 17

4.1.1 MCGS的简介 17

4.1.2 MCGS的构成 17

4.1.3 MCGS的主要特性和功能 18

4.1.4 MCGS的编程语言 18

4.1.5 MCGS的数据结构 18

4.1.6 MCGS的作用 19

4.2 工程的建立与变量的定义 19

4.2.1 工程的建立 19

4.2.2 变量的分配 20

4.2.3 变量定义的步骤 21

4.2.4 设备与变量连接 22

4.3 工程画面的创建 24

4.3.1 封面窗口及监控画面的制作 25

4.4 动画的连接 30

4.4.1 指示灯的动画连接 30

4.4.2 机械手的动画连接 31

4.5 组态运行 34

5 结 论 34

参考文献 35

致  谢 35

附  录 37

附录1 程序流程图 37

附录2 顺序功能图 40

附录3 梯形图 41

基于PLC机械手控制系统设计

摘要：在本设计中介绍了国内外机械手研究现状及PLC的研究发展趋势，描述了机械手控制系统的工作原理和动作实现过程。研究了基于PLC的机械手模型控制系统的设计，还研究了MCGS在机械手控制系统中的应用。利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。

关键词：机械手；PLC；MCGS